Nouvelles méthodes d’évaluation de l’activité cardiaque des produits pharmaceutiques : Identifier de nouvelles thérapies et prédire la toxicité cardiaque

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Défi : Les traitements actuels de l’insuffisance cardiaque soulagent principalement les symptômes, mais la plupart ne parviennent pas à corriger le dysfonctionnement de l’organe. Le développement de nouvelles thérapies, visant à cibler et à améliorer la fonction des cardiomyocytes, est un défi en raison des fonctions complexes du muscle cardiaque et de la difficulté à modéliser le comportement des cellules cardiaques. Les mêmes problèmes sous-tendent la difficulté d’évaluer les effets secondaires cardiotoxiques des médicaments. Il existe donc un besoin non satisfait de tests permettant de mesurer l’ensemble des fonctions des cardiomyocytes afin de développer des médicaments non cardiologiques sûrs et de nouvelles thérapeutiques cardiaques.

Solution : L’équipe a mis au point un nouveau capteur, capable de dresser un profil complet de la fonction (fréquence des battements, rythme et contractilité) de couches 2D de tissu cardiaque générées à partir de cardiomyocytes dérivés de cellules souches humaines. Le microdispositif est constitué d’une membrane déformable dans laquelle sont intégrés des capteurs de contrainte à base de nanotubes de carbone et de polydiméthylsiloxane (PDMS). La cardiotoxicité de médicaments connus ou nouveaux a ainsi pu être déterminée dans cette culture à long terme (14 jours) de cardiomyocytes humains.

Réalisations/Retombées : L’équipe a développé avec succès son dispositif et y a incorporé des billes fluorescentes pour mieux suivre en trois dimensions les signaux de contractilité. Le système a été validé et testé avec succès en utilisant des médicaments cardio-actifs connus (isoprotérénol, vérapamil, omecamtiv, ivabradine), et un arythmogène pharmacologique (E4031). Tous les composés ont généré les réponses physiologiques attendues. L’équipe a également déposé une demande de brevet pour protéger son dispositif et cherche activement à le commercialiser.

Chercheur principal :
Jason Maynes
Université de Toronto ;
Hôpital pour enfants malades
Co-investigateurs
Yu Sun
Université de Toronto
Projet achevé
300 000 $ / 2 ans
Soutenu par le CQDM à travers :
– AstraZeneca
– Merck
– Pfizer
– Boehringer Ingelheim
– GSK
– Janssen
– Novartis
– Sanofi
– BL-NCEA
Et par un partenaire de cofinancement :
– Centres d’excellence de l’Ontario
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